CN112005547B - 光学相位控制装置和显示装置 - Google Patents

Abstract

本显示装置设置有：相位分布计算电路，生成每个波长的多个相位分布的数据，该相位分布与由光学相位调制元件再现的每个波长的再现图像相对应；以及驱动电路，基于每个波长的多个相位分布的数据，生成施加到光学相位调制元件的每个波长的多个施加电压，并且使在时间上分开进入的波长相互不同的多个光的相位，被光学相位调制元件针对每个波长在时间上分开地调制。驱动电路生成多个施加电压，使得电压范围对于每个波长不同，并且使得随着波长的增加，电压范围的最小值减小而最大值增加。

Description

光学相位控制装置和显示装置

技术领域

本发明涉及一种控制光学相位调制装置和使用该光学相位调制装置的显示器的光相位控制器。

背景技术

已知一种调制光的相位并获得所需的再现图像的光学相位调制装置。光学相位调制装置例如包括诸如液晶面板的SLM(空间光调制器)。作为这种光学相位调制装置的应用示例，存在这样一种技术，其中投影仪通过将光学相位调制装置用于投影仪中的照明装置，来生成相位根据图像而调制的再现图像，并且将再现图像用作朝向用于图像显示的光强度调制装置的照明光。此外，光学相位调制装置用于全息技术等。此外，光学相位调制装置也用于诸如光学开关、光计算机等的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献：日本未经审查专利申请公开号2015-184288

专利文献：日本未经审查专利申请公开(PCT申请的译文)号2015-505971

发明内容

在通过使用利用液晶的光学相位调制装置显示移动图像时，具体地，在使用场顺序法(时分法)执行全色显示时，液晶的低响应速度可能使再现图像劣化。

希望提供一种能够改进由光学相位调制装置制作的再现图像的图像质量的光学相位控制器和显示器。

根据本公开的实施例的光学相位控制器包括：相位分布运算电路和驱动电路，相位分布运算电路生成与要由光学相位调制装置再现的每个波长的再现图像相对应的每个波长的多条相位分布数据；驱动电路，基于每个波长的多条相位分布数据，生成要施加到光学相位调制装置的每个波长的多个施加电压，并且使光学相位调制装置针对每个波长以时分方式调制具有不同波长并以时分方式进入的多个光的相位，其中，驱动电路生成多个施加电压，以使电压范围对于每个波长不同，并且随着波长的增加而减小电压范围的最小值并且增加电压范围的最大值。

根据本公开的实施例的显示器包括：光源，以时分方式发射具有不同波长的多个光；光学相位调制装置，针对每个波长以时分方式调制来自光源的多个光的相位，并且针对每个波长以时分方式再现多个再现图像；相位分布运算电路，生成与要由光学相位调制装置再现的每个波长的多个再现图像相对应的每个波长的多条相位分布数据；以及驱动电路，基于每个波长的多条相位分布数据，生成要施加到光学相位调制装置的每个波长的多个施加电压，并且使光学相位调制装置针对每个波长以时分方式调制多个光的相位，其中，驱动电路生成多个施加电压，以使电压范围对于每个波长不同，并且随着波长的增加而减小电压范围的最小值并且增加电压范围的最大值。

在根据本公开的实施例的光学相位控制器或显示器中，驱动电路基于每个波长的多条相位分布数据，生成要施加到光学相位调制装置的每个波长的多个施加电压。驱动电路生成多个施加电压，以使电压范围对于每个波长不同，并且随着波长的增加而减小电压范围的最小值并增加电压范围的最大值。

附图说明

图1是示出根据本公开的第一实施例的包括光学相位控制器的相位调制设备的示例性配置的框图。

图2是示出光学相位调制装置的概要的说明图。

图3是示出根据第一实施例的作为显示器的投影仪的第一示例性配置的配置图。

图4是示出根据第一实施例的作为显示器的投影仪的第二示例性配置的配置图。

图5是示出在根据比较例的显示器中进行零π至二π的相位调制所需的每种颜色的电压范围的示例的说明图。

图6是示出根据比较例的显示器的相位调制量与施加电压之间的关系的示例的说明图。

图7是示出光学相位调制装置通过在根据比较例的显示器中使用不同的相位分布来显示相同的再现图像的情况的说明图。

图8是示出在根据第一实施例的显示器中进行零π至二π的相位调制所需的每种颜色的电压范围的示例的说明图。

图9是示出根据第一实施例的显示器的相位调制量与施加电压之间的关系的示例的说明图。

图10是示出在根据比较例的显示器和根据第一实施例的显示器中，在光学相位调制装置上显示相同相位的情况下，R和G波长切换时生成的电压波动量与切换的频率之间的关系的示例的说明图。

图11是示出在根据比较例的显示器和根据第一实施例的显示器中，在光学相位调制装置上显示相同相位的情况下，G和B波长切换时生成的电压波动量与切换的频率之间的关系的示例的说明图。

图12是示出在根据比较例的显示器和根据第一实施例的显示器中，在光学相位调制装置上显示相同相位的情况下，B和R波长切换时生成的电压波动量与切换的频率之间的关系的示例的说明图。

图13是示出在根据比较例的显示器中进行零π至约二π的相位调制所需的每种颜色的电压范围的示例的说明图。

图14是示出根据比较例的显示器的相位调制量与施加电压之间的关系的示例的说明图。

图15是示出在根据第二实施例的显示器中进行零π至约二π的相位调制所需的每种颜色的电压范围的示例的说明图。

图16是示出根据第二实施例的显示器的相位调制量与施加电压之间的关系的示例的说明图。

图17是示出在根据第二实施例的显示器中显示相同相位的情况下，在R和G波长切换时生成的电压波动量与切换频率之间的关系的示例的说明图。

图18是示出在根据第二实施例的显示器中显示相同相位的情况下，在B和R波长切换时生成的电压波动量与切换频率之间的关系的示例的说明图。

图19是示出根据第三实施例的显示器的目标相位分布数据生成方法的第一示例的说明图。

图20是示出根据第三实施例的显示器的目标相位分布数据生成方法的第二示例的说明图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施例。注意，描述将按以下顺序进行。

1.第一实施例(图1至图12)

1.0比较例

1.1根据第一实施例的光学相位控制器和显示器的配置和操作

1.2效果

2.第二实施例(图13至图18)

3.第三实施例(图19和图20)

4.其它实施例

<1.第一实施例>

[1.0比较例]

在通过使用利用液晶的光学相位调制装置显示移动图像时，具体地，在使用场顺序法执行全色显示时，液晶的低响应速度可能使再现图像劣化。

专利文献1(日本未经审查专利申请公开号2015-184288)公开了一种高速相位分布生成技术，并且假设该技术可以应对场顺序驱动。然而，即使以高速生成相位分布，光学相位调制装置的液晶仍不可以充分地响应相位分布的切换。因此，在再现图像中可能出现诸如噪声生成、亮度降低、对比度降低、闪烁等的劣化。

专利文献2(日本未经审查专利申请公开(PCT申请的翻译)号2015-505971)公开了一种基于使用傅里叶变换的格什伯格萨克斯顿(Gerchberg-Saxton)方法(GS方法)的高速相位分布生成方法。根据专利文献2中描述的技术，通过将先前帧的相位信息接收为下一帧的初始相位信息来高速地生成相位分布。另外，通过使用该方法，特征在于具有相应帧的要收敛的相位分布彼此靠近，并且像素的电压的变化减小。因此，液晶的倾斜度在切换相位分布时不会发生大的改变，并且可以防止再现图像的劣化。然而，在执行场顺序驱动的情况下，相位调制量和施加电压的电压范围根据要调制的波长而变化。因此，即使可以使帧的相位分布彼此靠近，但因为最终施加的电压彼此不同，所以也不可能避免再现图像的劣化。

因此，在本公开中，提供了一种技术，该技术在使用液晶对光学相位调制装置执行场顺序驱动时，通过针对其相位被调制的每个波长调整光学相位调制装置的施加电压的电压范围，并且减小帧之间的每个像素的电压变化量，从而提高再现图像的图像质量。

[1.1根据第一实施例的光学相位控制器和显示器的配置和操作]

(包括光学相位控制器的相位调制设备的概述)

图1示意性地示出根据本公开的第一实施例的包括光学相位控制器的相位调制设备的示例性配置。

相位调制设备包括调制来自光源50的光的相位的光学相位调制装置1、相位分布运算电路51、以及相位调制装置驱动电路52。

根据本公开的光学相位控制器至少包括相位分布运算电路51和相位调制装置驱动电路52。

相位分布运算电路51是基于输入信号生成目标相位分布数据(相位调制信号)的相位分布运算单元。目标相位分布数据是具有相位分布的数据，光学相位调制装置1利用该相位分布能够再现目标再现图像60(目标再现图像)。

这里，例如，在光学相位调制装置1用作投影仪的照明装置的部分的情况下，输入信号例如是图像信号。在这种情况下，再现图像60是通过对照明对象5进行照射而获得的照明图像。照明对象5是光强度调制装置(例如投影仪的强度调制液晶面板等)。在这种情况下，目标相位分布数据是具有相位分布图案的数据，利用该相位分布图案可以形成具有与投影仪显示的图像对应的亮度分布的照明图像。

相位调制装置驱动电路52基于由相位分布运算电路51生成的目标相位分布数据生成施加电压(驱动电压)，并且驱动光学相位调制装置1以允许像素10具有目标相位分布。

光学相位调制装置1基于由相位调制装置驱动电路52给出的施加电压来调制来自光源50的光的相位。光学相位调制装置1可以是透射型相位调制装置或反射型相位调制装置。

在图1所示的相位调制设备中。在使用场顺序法调制各自具有不同波长的多个光的相位的情况下，以时分方式从光源50发射各自具有不同波长的多个光。光学相位调制装置1针对每个波长以时分方式调制来自光源50的多个光的相位，并且针对每个波长以时分方式再现多个再现图像60。相位分布运算电路51针对每个波长生成多条相位分布数据(目标相位分布数据)，该多条相位分布数据分别与要由光学相位调制装置1再现的每个波长的多个再现图像60相对应。相位调制装置驱动电路52基于每个波长的多条相位分布数据，针对每个波长生成要施加到光学相位调制装置1的多个施加电压，并且使光学相位调制装置1针对每个波长以时分方式调制多个光的相位。

(光学相位调制装置1的概要)

图2示出光学相位调制装置1的概要。在图2中，示出了光学相位调制装置1包括相位调制液晶面板的示例。光学相位调制装置1例如包括设置成彼此相对的第一玻璃基板和第二玻璃基板。在第一玻璃基板与第二玻璃基板之间，用未示出的密封构件密封包括液晶分子14的液晶层。

对电极(公共电极)4设置在第一玻璃基板上，而多个像素电极11(像素10)设置在第二玻璃基板上。

在光学相位调制装置1是透射型相位调制装置的情况下，对电极4和像素电极11中的每一个包括透射光的透明电极。在光学相位调制装置是反射型相位调制装置的情况下，对电极4包括透射光的透明电极，并且像素电极11包括反射光的反射电极。

公共电压施加到对电极4。取决于输入信号的施加电压施加到多个像素电极11。光学相位调制装置1中的液晶分子14的倾斜度根据所施加的电压而变化。如图2的下部所示，通过使液晶分子14的倾斜度变化，相对于穿过装置的光的相位分布(折射率分布)变化。结果，可以以像素为单位使光学工作变化。

这种光学相位调制装置1例如用作照明装置的部分，该照明装置朝向投影仪的光强度调制装置生成照明光。

(显示的应用示例)

在图3和图4中，分别示出了投影仪的第一和第二示例性配置，该投影仪作为根据使用图1中的相位调制设备的第一实施例的显示器。在图3和图4中，示出了使用场顺序法执行全色显示的投影仪的示例性配置。

图3所示的投影仪100和图4所示的投影仪100A中的每个都包括光源50、光学相位调制装置1、光强度调制装置61、以及投影透镜(投影光学系统)81。

注意到，在图3和图4中，示出了使用透射型相位调制装置作为光学相位调制装置1的示例性配置。然而，反射型相位调制装置可以包括在该配置中。

图3所示的投影仪100示出其中透射型光强度调制装置(例如，透射型光强度调制液晶显示面板)用作光强度调制装置61的示例。图4所示的投影仪100A示出其中反射型光强度调制装置(例如，反射型光强度调制液晶显示面板)用作光强度调制装置61的示例。

光源50包括发射红色(R)光的红色光源、发射绿色(G)光的绿色光源、以及发射蓝色(B)光的蓝色光源。用于红色的光源、用于绿色的光源、以及用于蓝色的光源中的每个包括例如一个或多个激光光源。光源50以时分方式发射红光、绿光、以及蓝光。

在投影仪100和100A中，具有来自光源50的每种颜色的光照射光学相位调制装置1。此时，红光、绿光、以及蓝光中的每个以时分方式照射光学相位调制装置1。光学相位调制装置1以时分方式显示针对每种颜色的每个波长而优化的相位分布图案。图1中的相位分布运算电路51生成与要由光学相位调制装置1再现的每种颜色的再现图像60相对应的每种颜色的相位分布数据(目标相位分布数据)。相位调制装置驱动电路52基于每种颜色的相位分布数据，生成要施加到光学相位调制装置1的每种颜色的施加电压，并且使光学相位调制装置1以时分方式针对每种颜色调制具有每种颜色的光的相位。

光强度调制装置61以时分方式被光学相位调制装置1形成的每种颜色的再现图像作为每种颜色的照明光辐射。光强度调制装置61与光源50发射具有每种颜色的光时的时刻同步地调制每种颜色的照明光的强度，并以时分方式生成每种颜色的投影图像。

使用红光、绿光、以及蓝光中的每种的每种颜色的投影图像朝向投影透镜81发射。投影透镜81以时分方式将每种颜色的投影图像投影到诸如屏幕80的投影面上。

注意，在上面，已经描述了其中组合有光学相位调制装置1和光强度调制装置61的显示器的示例性配置。然而，显示器可以是不使用光强度调制装置61的显示器。例如，显示器可以是使用再现图像60作为显示图像而无需使用由光学相位调制装置1形成的再现图像60作为照明光的显示器。

(每个波长的施加电压的优化)

图5示出在根据比较例的显示器中进行的零π至二π的相位调制所需的每种颜色的电压范围的示例。在图5中，横轴表示施加电压(V)，而纵轴表示相位(π)。图6示出根据比较例的显示器的相位调制量与施加电压之间的关系的示例。在图5中，横轴表示相位调制量(π)，而纵轴表示施加电压(V)。

如图5所示，对于光学相位调制装置1，零π到二π的相位调制所需的R(红色)的电压范围Vr、G(绿色)的电压范围Vg、以及B(蓝色)的调制电压范围Vb彼此不同。如图5和图6所示，波长越长，施加电压的电压范围越大。此外，在图5和图6所示的比较例中，生成施加电压以允许匹配R、G、以及B的相应颜色的电压范围的最大值。

以这种方式，在光学相位调制装置1包括相位调制液晶面板的情况下，即使在光学相位调制装置1要显示相同的相位分布图案的情况下，显示相位分布图案所需的施加电压针对每个波长也不同。因此，在要以时分方式执行每种颜色的相位调制的情况下，即使相位分布运算电路51可以高速且高质量地生成相位分布，但再现图像60也会由于光学相位调制装置1的液晶的响应速度而劣化。

图7示出光学相位调制装置1通过在根据比较例的显示器中使用不同的相位分布来显示相同的再现图像60(检验器图案)的示例。在图7中，从左侧开始，按顺序示出理想再现图像(静止图像)、相位分布刚切换后的再现图像、以及光学相位调制装置1的液晶的响应完成时的再现图像。因为在相位分布的切换之后液晶的响应未立即完成，所以再现图像劣化。再现图像中的劣化表现为亮度降低、对比度降低、噪声生成等。当液晶的响应完成时，亮度随时间变化、闪烁生成、并且再现图像劣化。

因此，在要执行使用场顺序法的相位调制和图像显示的情况下，希望如图8和图9所示，针对每个波长优化施加电压。

图8示出在根据第一实施例的显示器(示例)中进行零π至二π的相位调制所需的每种颜色的电压范围的示例。在图8中，横轴指示施加电压(V)，而纵轴指示相位(π)。图9示出根据第一实施例的显示器(示例)的相位调制量与施加电压之间的关系的示例。在图9中，横轴指示相位调制量(π)，而纵轴指示施加电压(V)。

在根据第一实施例的光学相位控制器和显示器中，相位调制装置驱动电路52针对每个波长生成多个施加电压，以使电压范围针对每个波长不同，并且随着波长的增加而减小电压范围的最小值，增加电压范围的最大值。具体地，相位调制装置驱动电路52针对每个波长生成施加电压，以允许满足以下条件。

Rmin<Gmin<Bmin<Bmax<Gmax<Rmax

这里，假设R的施加电压的最小值是Rmin，而最大值是Rmax。假设G的施加电压的最小值为Gmin，而最大值为Gmax。假设B的施加电压的最小值为Bmin，而最大值为Bmax。

通过如上所述优化施加电压，可以降低切换波长时的电压波动量。

图10和图12中的每个示出在根据比较例的显示器和根据第一实施例的显示器(示例)中，在光学相位调制装置1上显示相同相位的情况下，切换波长时生成的电压波动量与切换的频率之间的关系的示例。在图10至图12中，横轴指示电压波动量，而纵轴指示频率。频率与其中出现电压波动量的像素数相对应。

图10示出在R和G的波长切换的情况下的电压波动量(施加电压的差)。图11示出在G和B的波长切换的情况下的电压波动量(施加电压的差)。图12示出在B和R的波长切换的情况下的电压波动量(施加电压的差)。

如图10至图12所示，可以理解，与根据比较例的显示器相比，可以将根据第一实施例的显示器(示例)的状态改进为生成电压波动量的频率较小的状态。

注意，作为用于设定电压范围的方法，相应颜色的施加电压的电压范围的平均值可以彼此一致。例如，假设相位调制装置驱动电路52生成针对每个波长而被量化的施加电压。在这种情况下，例如，当假设每种颜色的施加电压的分割次数(量化电平数)是N并且假设与分割点相对应的施加电压是V_N时，可以设定电压范围以匹配(∑V_N)/N。

[1.2效果]

如上所述，根据根据第一实施例的光学相位控制器和显示器，生成要施加到光学相位调制装置1的针对每个波长的多个施加电压，以使电压范围对于每个波长不同并且随着波长的增加而减小电压范围的最小值并增加电压范围的最大值时。因此，可以提高由光学相位调制装置1制作的再现图像60的图像质量。

根据第一实施例的光学相位控制器和显示器，通过光学相位调制装置1来获得例如再现图像60的降噪、亮度提高、对比度提高、闪烁防止、颜色再现性改进、防止帧间残留图像的生成等效果。

注意，本文描述的效果仅仅是示例性的而不是限制性的。此外，可以获得其它效果。这同样适用于下面其它实施例的效果。

<2.第二实施例>

接下来，将描述根据本公开的第二实施例的光学相位控制器和显示器。注意，在下文中，与根据第一实施例的光学相位控制器和显示器的部件基本相同的部分用相同的附图标记表示，并且适当地省略其的描述。

图13示出在根据比较例的显示器中进行零π至约二π的相位调制所需的每种颜色的电压范围的示例。在图13中，横轴指示施加电压(V)，而纵轴指示相位(π)。图13示出根据比较例的显示器的相位调制量与施加电压之间的关系的示例。在图13中，横轴指示相位调制量(π)，而纵轴指示施加电压(V)。

图15示出在根据第二实施例的显示器(示例)中进行零π至约二π的相位调制所需的每种颜色的电压范围的示例。在图15中，横轴指示施加电压(V)，而纵轴指示相位(π)。图16示出根据第二实施例的显示器(示例)的相位调制量与施加电压之间的关系。在图16中，横轴指示相位调制量(π)，而纵轴指示施加电压(V)。

图13所示的比较例中的电压范围的设定除了具有最长波长的施加电压(R的施加电压)之外，与相对于第一实施例的比较例(图5)的设定基本类似。此外，根据图15中的第二实施例的显示器(示例)中的电压范围的设定除了具有最长波长的施加电压(R的施加电压)之外，与第一实施例(图8)中的设定基本类似。

在根据比较例的显示器和根据第二实施例的显示器(示例)中，相位调制装置驱动电路52生成针对每个波长而被量化的施加电压。此外，针对每个波长量化多个施加电压，以允许具有最长波长的施加电压的量化电平数小于具有其他波长的施加电压的量化电平数。

在对每个波长要求相同的相位调制量的情况下，波长越长，施加电压的电压范围越宽。因此，通过降低长波长侧的相位分布的量化电平，可以减小施加电压的电压范围，并且可以使各个波长的施加电压的电压范围彼此靠近。因此，可以进一步减小切换相位分布时的电压波动量。

关于根据比较例的显示器和根据第二实施例的显示器(示例)，指示了其中R的施加电压的量化电平被设定为16电平，并且最大调制量被设定为1.85π的示例。注意，G和B的量化电平例如是256电平，并且最大调制量是2π。

图17和图18中的每个示出在根据比较例的显示器和根据第二实施例的显示器(示例)中，在光学相位调制装置1上显示相同相位的情况下，切换波长时生成的电压波动量与切换的频率之间的关系的示例。在图17和图18中，横轴指示电压波动量，而纵轴指示频率。频率与其中出现电压波动量的像素数相对应。

图17示出在R和G的波长切换的情况下的电压波动量(施加电压的差)。图18示出了在B和R的波长切换的情况下的电压波动量(施加电压的差)。

如图17和图18所示，可以理解，与根据比较例的显示器相比，可以将根据第二实施例的显示器(示例)的状态改进为电压波动量的发生频率较小的状态。

其它配置、操作、以及效果可以与根据第一实施例的光学相位控制器和显示器的配置、操作、以及效果基本上类似。

<3.第三实施例>

接下来，将描述根据本公开的第三实施例的光学相位控制器和显示器。注意，在下文中，与根据第一或第二实施例的光学相位控制器和显示器的组件基本相同的部分用相同的附图标记表示，并且适当地省略其描述。

在第三实施例中，将描述通过相位分布运算电路51生成相位分布的具体示例。

(第一示例)

图1中的相位分布运算电路51针对每个波长依次生成多条相位分布数据。此时，希望相位分布运算电路51生成多条相位分布数据，以使基于在时间方面先前生成的相位分布数据生成的施加电压与基于当前相位分布数据生成的施加电压之间的电压变化量最小化。例如，希望相位分布运算电路51通过参考在时间方面先前生成的相位分布数据来生成当前相位分布数据。

当相应帧的相位分布彼此更接近时，再现图像60的图像质量得到改进。因此，当相位分布运算电路51生成相位分布时，希望生成相位分布以使帧之间的电压波动减小。为了生成相位分布，存在通过重复将在下面描述的图19所示的傅里叶变换来生成相位分布的GS方法。通过将生成相位分布时给定的随机初始相位设定为先前帧的最终相位分布，可以使相应帧的待收敛的相位分布彼此靠近。因为该操作减小了电压波动，所以再现图像60的图像质量得到改进。

图19示出根据第三实施例的显示器的目标相位分布数据生成方法的第一示例。注意，这里将描述通过使用GS方法生成目标相位分布数据的情况作为示例。然而，用于计算相位分布的方法可以是GS方法以外的方法。用于计算相位分布的方法包括例如从菲涅耳(Fresnel)区或夫琅和费(Fraunhofer)区的衍射近似表达式导出相位分布的方法、和导出相位分布作为自由形透镜而不是衍射的方法。GS方法是从夫琅和费区的衍射近似表达式导出相位分布的方法。然而，根据本公开的用于计算相位分布的方法不限于此。

如图19所示，相位分布运算电路51可以通过使用GS方法作为预定相位分布计算方法来生成目标相位分布数据。

相位分布运算电路51对具有待再现的强度分布的目标再现图像给出随机初始相位作为初始条件，并执行逆傅里叶变换(步骤S101)。相位分布运算电路51可以用均匀相位替换通过上面的操作而获得的相位和幅度当中的相位(步骤S102)，并且可以将替换的相位设定为目标相位分布。因为假设光学相位调制装置1用平行光执行再现，所以这里，用均匀相位替换相位。

接着，相位分布运算电路51通过对在步骤S102中获得的相位和幅度执行傅里叶变换来执行再现计算(步骤S103)。通过该操作，计算再现图像。

接着，相位分布运算电路51将在步骤S103中获得的相位和幅度当中的幅度替换为目标再现图像的幅度(步骤S104)。

接着，相位分布运算电路51对在步骤S104中获得的相位和幅度执行逆傅里叶变换(步骤S105)，并且然后执行用于重复执行步骤S102至S105中的计算的重复计算(迭代)。可以执行重复计算，直到获得与目标再现图像一样具有令人满意的质量的再现图像为止。

在光学相位调制装置1试图在多个帧或多个子帧上再现相同的目标再现图像的情况下，相位分布运算电路51可以针对每个帧或每个子帧，通过在使用上述GS方法的计算当中至少使随机初始相位随时间变化来使目标相位分布数据的相位分布变化(步骤S201)。

此外，在类似的情况下，相位分布运算电路51可以通过在使用上述GS方法的计算中至少使重复计算的次数随时间变化，来使目标相位分布数据的相位分布变化(步骤S202)。

(第二实施例)

图20示出根据第三实施例的显示器的目标相位分布数据生成方法的第二示例。在第二示例中，相位分布运算电路51使用表法生成目标相位分布数据。

相位调制设备可以包括存储多条部分相位分布数据的存储器71，可以从该多条部分相位分布数据的每段中再现相同的再现图像。如图20所示，存储器71可以将多条部分相位分布数据存储为相位分布数据表。

相位分布运算电路51可以通过组合存储在存储器71中的部分相位分布数据来生成目标相位分布数据。相位分布运算电路51可以通过使部分相位分布数据段的组合随时间随机地变化，来部分地使目标相位分布数据的相位分布变化。

此外，如图20所示，相位分布运算电路51可以将目标再现图像划分为多个分割区域，并且通过组合每个分割区域的部分相位分布数据段来生成目标相位分布数据。在这种情况下，例如，当假设分割区域的数量为N并且作为相位分布数据表保持的部分相位分布数据的条数为M时，可以进行M^N个相位分布的组合。即使部分相位分布数据的条数M少，但也可以通过增加分割区域的数量(例如，几千个)来生成总体上基本随机的相位分布。

在上述第二示例中，希望存储在存储器71中的部分相位分布数据针对每个波长具有类似的图案或相同的图案。结果，因为可以使相应帧的相位分布彼此靠近，所以降低了电压波动，并且再现图像60的图像质量得到改进。

其它配置、操作、以及效果可以基本上与根据第一或第二实施例的光学相位控制器和显示器的配置、操作、以及效果类似。

<4.其它实施例>

根据本公开的技术不限于上述实施例，并且可以进行各种修改。

例如，本技术可以具有以下配置。

根据具有以下配置的本技术，生成要施加到光学相位调制装置的每个波长的多个施加值，以使电压范围针对每个波长不同并且随着波长增加而减小电压范围的最小值并且增加电压范围的最大值。因此，可以提高由光学相位调制装置制作的再现图像的图像质量。

(1)

一种光学相位控制器，包括：

相位分布运算电路，生成与要由光学相位调制装置再现的每个波长的再现图像相对应的每个波长的多条相位分布数据；以及

驱动电路，基于每个波长的多条相位分布数据，生成要施加到光学相位调制装置的每个波长的多个施加电压，并且使光学相位调制装置针对每个波长以时分方式调制具有不同波长且以时分方式进入的多个光的相位，其中，

驱动电路生成多个施加电压，以使电压范围对于每个波长不同，并且随着波长的增加而减小电压范围的最小值并且增加电压范围的最大值。

(2)

根据(1)所述的光学相位控制器，其中，

多个光包括红光、绿光、以及蓝光，

多个施加电压包括红色的施加电压、绿色的施加电压、以及蓝色的施加电压，并且

驱动电路生成多个施加电压以允许满足以下条件：

Rmin<Gmin<Bmin<Bmax<Gmax<Rmax

其中

红色的施加电压的最小值是Rmin而最大值为Rmax，

绿色的施加电压的最小值是Gmin而最大值是Gmax，并且

蓝色的施加电压的最小值是Bmin而最大值是Bmax。

(3)

根据(1)或(2)所述的光相位控制器，其中，驱动电路量化多个施加电压，以允许具有最长波长的施加电压的量化电平数小于具有另外波长的施加电压的量化电平数。

(4)

根据(1)至(3)所述中任一项的光学相位控制器，其中，相位分布运算电路针对每个波长依次生成多条相位分布数据，并且生成多条相位分布数据以使基于在时间方面前一个生成的相位分布数据生成的施加电压与待基于当前相位分布数据生成的施加电压之间的电压变化量最小化。

(5)

根据(4)所述的光学相位控制器，其中，相位分布运算电路参考在时间方面前一个生成的相位分布数据，生成当前相位分布数据。

(6)

一种显示器，包括：

光源，以时分方式发射具有不同波长的多个光；

光学相位调制装置，针对每个波长以时分方式调制来自光源的多个光的相位，并且针对每个波长以时分方式再现多个再现图像；

相位分布运算电路，生成与要由光学相位调制装置再现的每个波长的多个再现图像相对应的每个波长的多条相位分布数据；以及

驱动电路，基于每个波长的多条相位分布数据，生成要施加到光学相位调制装置的每个波长的多个施加电压，并且使光学相位调制装置针对每个波长以时分方式调制多个光的相位，其中，

驱动电路生成多个施加电压，以使电压范围对于每个波长不同，并且随着波长的增加而减小电压范围的最小值并且增加电压范围的最大值。

(7)

根据(6)所述的显示器，还包括光强度调制装置，该光强度调制装置使用由光学相位调制装置制作的再现图像作为照明光，对照明光执行强度调制以生成图像。

本申请要求基于2018年4月26日向日本专利局提交的日本专利申请号2018-084690的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

应当理解，本领域技术人员将根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、子组合、以及变更，并且这些修改、组合、子组合、以及变更在所附权利要求书或其等同物的范围内。

Claims (7)

1.一种光学相位控制器，包括：

相位分布运算电路，生成与要由光学相位调制装置再现的每种颜色的波长的再现图像相对应的每种颜色的波长的多条相位分布数据；以及

驱动电路，基于每种颜色的波长的所述多条相位分布数据，生成要施加到所述光学相位调制装置的每种颜色的波长的多个施加电压，并且使所述光学相位调制装置针对每种颜色的波长以时分方式调制具有不同波长且以时分方式进入的多种颜色的光的相位，其中，

所述驱动电路生成所述多个施加电压，以使电压范围对于每种颜色的波长不同，并且随着所述波长的增加而减小所述电压范围的最小值并且增加所述电压范围的最大值。

2.根据权利要求1所述的光学相位控制器，其中，

所述多种颜色的光包括红光、绿光、以及蓝光，

所述多个施加电压包括红色的施加电压、绿色的施加电压、以及蓝色的施加电压，并且

所述驱动电路生成所述多个施加电压以允许满足以下条件：

Rmin<Gmin<Bmin<Bmax<Gmax<Rmax

其中，

所述红色的施加电压的最小值是Rmin且最大值为Rmax，

所述绿色的施加电压的最小值是Gmin且最大值是Gmax，并且所述蓝色的施加电压的最小值是Bmin且最大值是Bmax。

3.根据权利要求1所述的光学相位控制器，其中，所述驱动电路使所述多个施加电压量化，以允许具有最长波长的施加电压的量化电平数小于具有另外波长的施加电压的量化电平数。

4.根据权利要求1所述的光学相位控制器，其中，所述相位分布运算电路针对每种颜色的波长依次生成所述多条相位分布数据，并且生成所述多条相位分布数据以使基于在时间方面前一个生成的相位分布数据所生成的施加电压与待基于当前相位分布数据生成的施加电压之间的电压变化量最小化。

5.根据权利要求4所述的光学相位控制器，其中，所述相位分布运算电路参考在时间方面前一个生成的所述相位分布数据，生成所述当前相位分布数据。

6.一种显示器，包括：

光源，以时分方式发射具有不同波长的多种颜色的光；

光学相位调制装置，针对每种颜色的波长以时分方式调制来自所述光源的所述多种颜色的光的相位，并且针对每种颜色的波长以时分方式再现多个再现图像；

相位分布运算电路，生成与要由所述光学相位调制装置再现的每种颜色的波长的所述多个再现图像相对应的每种颜色的波长的多条相位分布数据；以及

驱动电路，基于每种颜色的波长的所述多条相位分布数据，生成要施加到所述光学相位调制装置的每种颜色的波长的多个施加电压，并且使所述光学相位调制装置针对每种颜色的波长以时分方式调制所述多种颜色的光的所述相位，其中，

所述驱动电路生成所述多个施加电压，以使电压范围对于每种颜色的波长不同，并且随着所述波长的增加而减小所述电压范围的最小值并且增加所述电压范围的最大值。

7.根据权利要求6所述的显示器，还包括光强度调制装置，所述光强度调制装置使用由所述光学相位调制装置制作的再现图像作为照明光，对所述照明光执行强度调制以生成图像。

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